Новая гигантская карта Вселенной поможет понять природу тёмной энергии

Мощный прибор, содержащий 5000 оптоволоконных "глаз", создал карту Вселенной, способную изменить наши представления о космосе.

Спектроскопический прибор для исследования тёмной энергии (DESI), установленный на телескопе Мэйолл в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне, зафиксировал более 47 млн галактик и квазаров, а также более 20 млн звёзд.

Это больше чем в шесть раз превышает суммарное количество галактик и других космических объектов, зарегистрированных во всех предыдущих измерениях.

Изображения охватывают расстояние 11 млрд световых лет. Это означает, что прибору удалось запечатлеть галактики на очень ранних стадиях развития, близких к моменту зарождения Вселенной, возраст которой, по оценкам, составляет около 13,7 млрд лет, рассказала Луз Анхела Гарсия, астроном-исследователь из Университета ECCI в Колумбии.

Новые данные позволяют лучше понять структуру галактик и то, как они формировались, а также проливают свет на природу тёмной энергии – одной из величайших загадок науки.

Наблюдение за небом

За пять лет прибор DESI, способный за одну ночь проводить измерения более 100 тысяч галактик, составил карту трети неба.

С помощью оптоволоконных детекторов прибор может проводить спектральный анализ галактик и рассчитывать, насколько расширилась Вселенная, пока свет от этих галактик достигает Земли.

Полученные DESI результаты предлагают новый способ понимания тёмной энергии – компонента, который составляет 70% Вселенной и действует как сила, ускоряющая её расширение.

На этом небольшом участке карты показаны галактики и квазары, расположенные выше и ниже плоскости Млечного Пути. Увеличенный круг демонстрирует макроструктуру Вселенной. Земля находится в центре, а чёрное пространство обозначает места, где наша галактика закрывает удалённые объекты и не даёт их наблюдать / Claire Lamman/DESI collaboration

О тёмной энергии пока известно очень немного.

Эйнштейн ошибся? Карта темной материи приоткрывает новые тайны Вселенной

До сих пор считалось, что тёмная энергия ведёт себя как космологическая постоянная – коэффициент, который Альберт Эйнштейн добавил в уравнения своей общей теории относительности. Он объясняет, почему Вселенная остаётся в стабильном состоянии расширения, пишет Клэр Кэмерон в статье в журнале Scientific American.

Эта небольшая часть карты показывает крупномасштабную структуру Вселенной, возникшую под воздействием гравитации. Каждая точка представляет галактику. Наиболее плотные области указывают на регионы, где галактики и скопления галактик сгруппировались, образовав нити "космической паутины" / DESI Энергия в эволюции

Новые наблюдения подтверждают идею, признаки которой DESI уже давно регистрировал: тёмная энергия не ведёт себя стабильно, а эволюционирует.

Ещё в 2025 году DESI заметил, что антигравитационный эффект тёмной энергии, возможно, ослабевает.

По мере расширения Вселенной расстояние между галактиками увеличивается, и, как считается, именно тёмная энергия ускоряет это расширение. Но если её действие ослабевает, то наши представления о Вселенной, возможно, предстоит скорректировать.

Сегодня научный мир склоняется к тому, что тёмная энергия остаётся практически неизменной.

Тёмная энергия – это загадочная сила, ускоряющая расширение Вселенной / NOIRLab

"Таким образом, эти новые подсказки предвещают для нашей Вселенной будущее, отличное от того, которое предполагалось с момента включения тёмной энергии в нашу космическую модель", – объясняет Гарсия.

Находки DESI могут означать, что нам придётся радикально изменить модели функционирования Вселенной, баланса между энергией и материей, а также того, как будет выглядеть её конец.

"Если тёмная энергия не является постоянной и ослабевает, это изменит всю парадигму современной космологии", – говорил Би-би-си в 2025 году Янг Вук Ли из университета Ёнсе в Южной Корее.

Если это так, то существует даже вероятность того, что в какой-то момент тёмная энергия ослабеет настолько, что гравитация вновь возьмёт верх и расширение Вселенной сначала прекратится, а потом она снова начнёт сжиматься, – астрономы называют этот сценарий "Большим сжатием".

Большая карта

Исследователи DESI теперь планируют увеличить карту на 20%, чтобы охватить 17 тысяч квадратных градусов, это единица измерения, используемая для определения площади, которую объект занимает на небе. Например, Луна занимает около 0,2 квадратного градуса.

"Если вытянуть руку перед собой, ноготь вашего мизинца закроет примерно один квадратный градус", – объясняет астрофизик Итан Сигел на сайте Big Think.

Эта расширенная версия карты будет охватывать области вблизи Млечного Пути, а также зоны, где яркие звёзды или атмосфера затрудняют наблюдение удалённых объектов.

Учёные также планируют исследовать карликовые галактики и звёздные потоки – полосы звёзд, вырванных из более мелких галактик под действием гравитации Млечного Пути.

По словам представителей DESI, цель проекта – лучше понять тёмную материю, эту невидимую форму материи, которая составляет большую часть массы Вселенной и которая никогда не была обнаружена непосредственно и напрямую. "Сейчас мы выходим за рамки нашего первоначального плана. Мы не знаем, что найдём, но думаем, что это будет довольно увлекательно", – говорит директор DESI Майкл Леви.